Objectif

Récupération de chaleur sur fluides agressifs liquides ou gazeux.

Principe

Les échangeurs de chaleur en plastique permettent de répondre aux marchés de la récupération de chaleur dans des ambiances chimiquement agressives et corrosives. Cette nouvelle technologie émergente offre une alternative aux échangeurs en acier inoxydable et en titane.

Différents types d'échangeurs en plastique sont proposés sur le marché (échangeurs à plaques, échangeurs tubulaires), dans différents matériaux polymères (PE, PP, PVDF, PEHD,…), adaptés aux échanges liquide/liquide et gaz/liquide.

Échangeur à plaques gaz/liquide TMW (crédit TMW)

Performances

Ces échangeurs peuvent travailler sur une plage de températures allant de -30 °C à 140 °C (suivant la matière utilisée et l'épaisseur) et des pressions de service maximum de 2 bar pour les polymères PP/PE (à 80°C) jusqu'à 3 bar pour les polymères PVDF (à 140°C).

La conductivité thermique des matériaux est assez limitée (jusqu'à 0,43 W/m/K pour le polymère PE), ce qui restreint les performances de cette technologie. Cependant, de nouveaux matériaux polymères (matière compound à base PP) sont aujourd'hui utilisés dans une gamme d'échangeurs thermoplastiques à plaques, permettant d'atteindre des conductivités thermiques de 4 W/m/K.

Avantages

• Très bonne résistance à la corrosion et aux agressions chimiques
• Applicable aux échanges liquide/liquide et gaz/liquide
• Solution techniquement et économiquement compétitive face aux échangeurs en titane ou inox

Inconvénients

• Encombrement
• Pertes de charge potentiellement élevées sur certaines applications

Applications

Ce type d'échangeur convient particulièrement pour la récupération de chaleur sur circuits liquide / gazeux / à changement de phase de type agressif.

Cette technologie peut notamment être intégrée dans des installations d'évapo-concentration (production d'eau potable à partir de l'eau de mer, traitement d'effluents, …). La photographie suivante présente une colonne d'échangeurs à plaques plastiques de 30 kW dans un évapo-concentrateur, réalisant à la fois la condensation de vapeur d'eau récupérée et le chauffage de l'effluent industriel à traiter.

Utilisation d'échangeurs plastiques dans un évapo-concentrateur (crédit TMW)

Secteurs industriels

Traitement de surface, agroalimentaire, Chimie-Pharmacie-Cosmétique, imprimerie, etc.